Al和Co对K4169合金950℃高温氧化行为的影响

利用热重分析法、X射线衍射、扫描电镜和能谱分析研究了Al和Co含量对K4169高温合金950℃高温氧化行为的影响,结果表明:合金氧化动力学符合抛物线规律;添加Al和Co的合金氧化产物颗粒比原始成分合金的细小;Al含量的增加增强了合金的高温抗氧化能力,而Co含量的增加降低了合金的高温抗氧化性能。当Al含量为1.45 wt%、Co含量为0.3 wt%时,合金的高温抗氧化性能最好,而原始成分合金的高温抗氧化性能最差。不同Al、Co含量K4169合金氧化膜都分为3层:外层主要是疏松的Cr2O3和TiO2的混合层,还含有少量的NiO和NiCr2O4尖晶石相;中间层是Cr2O3保护层;内氧化物层是Al2O3。     

Al和C0对K4169合金950℃高温氧化行为的影响

利用热重分析法、X射线衍射、扫描电镜和能谱分析研究了Al和Co含量对K4169高温合金950℃高温氧化行为的影响,结果表明:合金氧化动力学符合抛物线规律;添加Al和Co的合金氧化产物颗粒比原始成分合金的细小;Al含量的增加增强了合金的高温抗氧化能力,而Co含量的增加降低了合金的高温抗氧化性能.当Al含量为1.45 wt%、Co含量为0.3 wt%时,合金的高温抗氧化性能最好,而原始成分合金的高温抗氧化性能最差.不同Al、Co含量K4169合金氧化膜都分为3层:外层主要是疏松的Cr2O3和TiO2的混合层,还含有少量的NiO和NiCr2O4尖晶石相;中间层是Cr2O3保护层;内氧化物层是Al2O3.     

Pt改性β-Ni Al基合金的微观结构及抗氧化性能

采用电弧熔炼制备了Pt改性的β-Ni Al合金,研究了Pt对β-Ni Al基合金热障涂层粘结层组织和抗氧化性能的影响。采用X射线衍射、光学显微镜和扫描电子显微镜等表征分析方法,研究了Ni-50Al和添加Pt元素的Ni-45Al-x Pt(x=5,15和25,原子分数,%)合金的显微组织,及其在1 100℃的高温氧化行为。结果表明:添加Pt后,β-Ni Al合金的相组成未发生变化,氧化增重大幅度降低,氧化层剥落和褶皱减少,抗氧化性能显著提高。     

Ni基合金在900 ℃75%Na2SO4+25%NaCl盐膜下的热腐蚀

研究了纯Ni、Ni-10Cr和Ni-10Cr-5Al合金在900 ℃空气中涂敷Na2SO4+25%NaCl盐膜时的热腐蚀行为。结果表明,Ni-10Cr合金的腐蚀动力学曲线近似服从抛物线规律,而纯Ni和Ni-10Cr-5Al合金的腐蚀动力学曲线分段服从抛物线规律。Ni-10Cr的腐蚀增重最小,抗热腐蚀性能最好,Ni-10Cr-5Al次之,纯Ni的腐蚀增重最大。Ni-10Cr-5Al合金热腐蚀24 h后氧化产物分为3层,外层氧化产物主要是NiO,中间层氧化产物为Cr2O3和Al2O3,最内层有少量Cr2S3和Al2S3。Ni-10Cr合金热腐蚀24 h后氧化膜分为3层,外层氧化产物是NiO,中间层是不连续的Cr2O3,内腐蚀区有少量Cr2S3。由于熔盐中NaCl的存在,Ni-10Cr-5Al和Ni-10Cr合金的腐蚀产物会变得疏松多孔。     

Ni基合金在900℃75%Na_2SO_4+25%NaCl盐膜下的热腐蚀（英文）

研究了纯Ni、Ni-10Cr和Ni-10Cr-5Al合金在900℃空气中涂敷Na2SO4+25%NaCl盐膜时的热腐蚀行为。结果表明,Ni-10Cr合金的腐蚀动力学曲线近似服从抛物线规律,而纯Ni和Ni-10Cr-5Al合金的腐蚀动力学曲线分段服从抛物线规律。Ni-10Cr的腐蚀增重最小,抗热腐蚀性能最好,Ni-10Cr-5Al次之,纯Ni的腐蚀增重最大。Ni-10Cr-5Al合金热腐蚀24 h后氧化产物分为3层,外层氧化产物主要是NiO,中间层氧化产物为Cr2O3和Al2O3,最内层有少量Cr2S3和Al2S3。Ni-10Cr合金热腐蚀24 h后氧化膜分为3层,外层氧化产物是NiO,中间层是不连续的Cr2O3,内腐蚀区有少量Cr2S3。由于熔盐中NaCl的存在,Ni-10Cr-5Al和Ni-10Cr合金的腐蚀产物会变得疏松多孔。     

Y_2O_3对机械合金化Fe-20Cr-2.5Al合金电化学腐蚀行为的影响

采用机械合金化方法制备Fe-20Cr-2.5Al,Fe-20Cr-2.5Al-0.8Y_2O_3和Fe-20Cr-2.5Al-3Y_2O_3合金试样,并利用电化学方法以及化学浸泡法,结合XRD、TEM等表面分析技术,研究了不同Y_2O_3含量对MA Fe-20Cr-2.5Al合金在质量分数为3.5%Na Cl溶液、6%Fe Cl_3溶液以及0.05 mol/L H_2SO_4+0.25 mol/L Na_2SO_4水溶液中的电化学腐蚀性能。结果表明:添加Y_2O_3的MA Fe-20Cr-2.5Al合金的电化学腐蚀性能优于未添加Y_2O_3的MA Fe-20Cr-2.5Al合金,MA Fe-20Cr-2.5Al,MA Fe-20Cr-2.5Al-0.8Y_2O_3及MA Fe-20Cr-2.5Al-3Y_2O_3试样腐蚀失重依次降低。稀土Y_2O_3的添加是耐蚀性能提高的主要原因。     

Cu-60Ni-10Al和Cu-60Ni-15Al三元合金在800℃的高温氧化行为

研究了Cu-60Ni-10Al和Cu-60Ni-15Al（at％）在800℃的氧化行为。2种合金在初始阶段氧化较快，但与相应的Cu-Ni二元合金相比，铝的存在使合金的氧化速率大为降低；随着完整的保护性Al2O3层形成，合金的氧化速率进一步降低。氧化24h后，Cu-60Ni-10Al氧化膜外层仍有铜镍氧化物存在，10at％Al不足以使合金得到完全保护；而Cu-60Ni-15Al氧化膜完全由Al2O3层组成。对于60at％Ni的Cu-Ni-Al三元合金，获得完全保护的最佳铝浓度在10at％～15at％之间。     

Ti6Al4V合金表面激光熔覆NiCrAlSi复合涂层的组织及高温抗氧化性能

为提高Ti6Al4V合金的高温抗氧化性能,以Ni80Cr20-40Al-20Si(质量分数,%)复合合金粉末为原料,采用激光熔覆技术,在Ti6Al4V合金表面制备复合涂层,系统地分析涂层的物相、显微组织结构及高温抗氧化性能。结果表明:复合涂层中没有发现裂纹,仅有少量气孔,且与基体实现良好的冶金结合;Ti_5Si_3/Al_3Ni_2作为增强相均匀分布于基体Al_3Ti/NiTi中;经恒温800℃氧化32 h后,复合涂层的氧化膜主要由Al_2O_3和NiO组成,结构连续致密,氧化动力学曲线近似符合抛物线规律,表现出较好的高温抗氧化性能;而Ti6Al4V合金的氧化膜主要为疏松的TiO_2,表面氧化严重,表现出较差的抗氧化性能。激光熔覆NiCrAlSi复合涂层可望成为有效提高Ti6Al4V合金高温抗氧化性能的途径之一。     

电子束物理气相沉积制备纳米晶Ni-20Cr-0．6Al合金在1000℃的氧化行为

利用电子束物理气相沉积（EB-PVD）方法制备了厚度为0．5mm的Ni-20Cr-0．6Al合金薄板，晶粒尺寸小于100nm。研究了Ni-20Cr-0．6Al合金在1000℃空气中的氧化行为。结果表明：氧化100h后在合金表面只生成了连续致密的α-Al2O3氧化膜。纳米化使得在Cr含量为20％时，要生成连续的Al2O3膜所需的最小铝含量大幅度下降。纳米晶Ni-20Cr-0.6Al合金1000℃氧化时的动力学曲线符合四次方规律，其氧化性能明显优于普通晶粒的Ni-20Cr-0．6Al合金。     

Fe和Cr对Cu-17Ni-3Al合金力学性能和耐磨性能的影响

通过对Cu-17Ni-3Al合金力学性能和摩擦磨损性能测试,并借助金相、扫描电镜和能谱分析等,研究了添加Fe和Cr对Cu-17Ni-3Al合金力学性能和耐磨性能的影响。结果表明,添加Fe细化了Cu-17Ni-3Al合金的晶粒和二次枝晶间距,添加Cr增加了合金中的富Cr第二相。添加Fe和Cr可以提高Cu-17Ni-3Al合金的力学性能和耐磨性能,同时添加Fe和Cr的合金抗拉强度可达795MPa,硬度(HBS)为269,相同工况条件下的磨损体积比Cu-17Ni-3Al合金降低了17.5%。     

Al含量对Fe-22Cr-25Ni含铝奥氏体耐热钢高温抗氧化性能的影响

以HR3C合金成分为基础,通过调控Cr、Ni含量和添加1.5%,2.5%和3.5% (质量分数) 的Al制备了Fe-22Cr-25Ni型含铝奥氏体耐热钢,并研究了合金的高温抗氧化性能。利用SEM、EDS和XRD对含铝奥氏体钢700、800和900 ℃氧化后的氧化膜组成、结构进行了表征。结果表明：22Cr-25Ni-2.5Al和22Cr-25Ni-3.5Al含铝奥氏体耐热钢在700和800 ℃下具有优异的抗高温氧化性能。氧化后表层形成了连续致密的Al₂O₃保护膜,提高了其高温抗氧化性能。3种耐热钢经900 ℃氧化时形成外层为Cr₂O₃和MnCr₂O₄的复合氧化层,且氧化层下存在Al₂O₃内氧化物和AlN析出相,不能对基体起到有效保护作用。     

溅射Ni-16Co-26Cr-10Al纳米晶涂层的熔盐热腐蚀性能

利用磁控溅射技术在铸造Ni-16Co-26Cr-10Al合金上溅射了相同成分的纳米晶涂层,并进行900℃热腐蚀实验,结果表明:溅射Ni-16Co-26Cr-10Al纳米晶涂层由于晶粒尺寸细小,促进了保护性氧化物形成元素Al沿原"短路扩散通道-晶界"向氧化前沿的扩散,从而促进了保护性Al2O3的快速形成,使得溅射Ni-16Co-26Cr-10Al纳米晶涂层表现出比M38合金更优异的抗热腐蚀性能。     

Al对Fe-20Cr-35Ni-0.6Nb合金显微组织和抗氧化性的影响

采用增量法研究了不同Al含量(0.5%、1.5%、2.5%,质量分数)的Fe-20Cr-35Ni-0.6Nb含Nb合金在1000 ℃空气条件下的抗氧化。采用SEM、EDS、TEM、拉曼光谱等手段研究了合金的显微组织和氧化膜特性。结果表明,3种含Nb合金组织为单相奥氏体,基体中存在少量弥散分布的NbC沉淀相,氧化前后沉淀相含量和晶粒大小保持不变。添加0.5%和1.5%的Al后,含Nb合金的表面形成多层结构的氧化膜,最外层和第三层为Cr₂O₃,次表层主要为NiCr₂O₄、NiFe₂O₄和Fe₂O₃,最内层为Al₂O₃内氧化层。基体中的NbC析出相和氧化膜中少量Nb的氧化物(Nb₂O₅)加剧了氧化膜的疏松。当Al含量增加到2.5%时,含Nb合金表面形成连续致密的Al₂O₃氧化膜,降低了Fe-20Cr-35Ni-0.6Nb合金的氧化速率,提高了抗氧化性。     

一种35Ni-15Cr型铁基高温合金的氧化、腐蚀与防护

测定了一种35Ni-15Cr型铁基高温合金750—1000℃的氧化动力学曲线,并计算出氧化激活能Q_(p1)=41kcal/g-mol,Q_(p2)=46kcal/g-mol.X射线结构分析表明,氧化膜主要由Cr_2O_3构成,并含有(Cr,Fe)_2O_3,TiO_2及NiCr_2O_4。电子探针分析表明,氧化膜富Cr,Fe,Ti。铬离子在Cr_2O_3中的扩散是这种合金抛物线氧化过程的主要控制机构。渗铝防护后,氧化膜富Al,Cr,Ti.主要由a-Al_2O_3构成,并含有TiO_2和Fe(Cr,Al)_2O_4。这种致密而牢固的氧化膜使抗氧化和抗热腐蚀性能大为改善。     

四元Fe-Cu-Ni-Al合金900℃下的恒温及循环氧化行为

研究了Fe-65Cu-15Ni-5Al和Fe-45Cu-15Ni-5Al两种四元合金在900℃的恒温和循环氧化行为。在恒温氧化条件下,Fe-65Cu-15Ni-5Al合金的氧化速率低于Fe-45Cu-15Ni-5Al合金的;Fe-65Cu-15Ni-5Al合金的氧化动力学前期符合抛物线规律,后期为线性规律,Fe-45Cu-15Ni-5Al合金的氧化动力学符合抛物线规律。然而,在循环氧化条件下,Fe-65Cu-15Ni-5Al合金的氧化速率却高于Fe-45Cu-15Ni-5Al合金的。两种合金在恒温及循环氧化条件下,最外层都形成了以CuO为主的厚氧化层,中间层由Fe、Ni和Al的氧化物以及它们之间形成的复合氧化物组成。除了Fe-65Cu-15Ni-5Al合金在恒温条件下不发生内氧化外,其余情况内层都有不连续的Al2O3层形成,Al_2O_3层内侧发生了Al的内氧化。由于在循环氧化条件下,内层的Al2O3层在应力作用下容易破裂,富铜的Fe-65Cu-15Ni-5Al合金腐蚀速率大大高于Fe-45Cu-15Ni-5Al合金的。但是在恒温氧化条件下,富铜的Fe-65Cu-15Ni-5Al合金α相中的Al含量已达到形成保护性外氧化膜所需的临界浓度,因而比Fe-45Cu-15Ni-5Al合金具有更好的抗高温氧化能力。     

合金元素Al对Ni-10%Fe基合金在熔融NaCl中腐蚀行为的影响（英文）

NaCl及其混合盐作为太阳能中高温相变储热介质有许多优点,但熔融氯化盐对金属储热容器材料具有强烈腐蚀性。研究了Al添加量(质量分数)分别为0%、5%和10%的3种Ni-10%Fe基合金(分别为1#、2#和3#)在850℃熔融NaCl中的腐蚀行为,分析了试样表面腐蚀产物和腐蚀残盐成分,对比了试样横截面腐蚀特征和元素变化趋势,探讨了腐蚀机制。结果表明,3种试样的腐蚀动力学曲线均满足线性腐蚀规律;添加Al的试样平均质量损失率大幅降低,2#和3#试样腐蚀速率分别为1#试样的12%和20%。原子量较小的Al优先于Fe、Ni被氧化和生成高温稳定性好的Al_2O_3 ,是腐蚀速率降低的两个主要原因。但Al含量较高(如10%)时,内部的Al原子向试样表面扩散较为容易,氧化膜较厚,且易于脱落,又导致腐蚀速率增大。     

Ti对Nb-20Si-5Al超高温合金性能的影响

采用放电等离子烧结法(SPS)制备了Nb-20Si-5Al-xTi(x=0,18,20,22,摩尔分数)超高温合金,研究了Ti加入量对Nb-20Si-5Al合金的室温断裂韧度和高温抗氧化性的影响。结果表明,随着Ti加入量的增加,超高温合金的相组成由Nbss、Nb₅Si₃和Al3Nb相转变成为Nbss、(Nb,Ti)5Si3和Ti相。Ti能明显改善Nb-20Si-5Al超高温合金的断裂韧度和高温抗氧化性能,随着Ti加入量的增加均先提高然后降低,在Ti加入量为20%时,合金断裂韧度最大,为7.41 MPa·m^1/2,相比未加Ti时提高了约56.9%,其高温氧化速率最低,为0.72×10^-4g²/(cm⁴·h)。添加Ti元素后,其氧化产物中出现Ti₂Nb₁₀O₂₉、TiNb₂O₇、TiO₂等,可以提高其氧化膜的致密性,从而提高高温抗氧化性能。     

Ni-xCr-10Al合金于700-800℃的氧化-硫化腐蚀

研究了Ni-10Al和Ni-xCr-10Al (x=3,5,10)合金在700-800℃的H2-H2S-CO2混合气氛中的腐蚀行为.结果表明,添加Cr可降低Ni-10Al合金的腐蚀速率;在700℃,Ni-10Al合金氧化动力学曲线遵循直线规律,而Ni-xCr-10Al合金的氧化动力学曲线则为多段抛物线;在800℃,所有...     

氧化钇坩埚对Ni_3Al基高温合金返回料纯净化熔炼的影响（英文）

研究了Y_2O_3坩埚对Ni_3Al基高温合金返回料纯净化熔炼的影响,并对使用Y_2O_3坩埚和MgO坩埚进行真空感应熔炼的结果进行了对比。结果表明:使用Y_2O_3坩埚对N_3Al基高温合金IC21返回料进行纯净化熔炼有利于降低返回料中的H、N和O含量,和使用MgO坩埚相比分别降低了50%、80%和80%,最低可以达到0.5、1和2μg/g的数值。当精炼温度高于1550℃或精炼时间超过5min时,精炼参数对纯净化熔炼的效果影响很小。     

Ti6Al4V合金激光熔覆NiMoSi复合涂层的高温抗氧化性能

为提高Ti6Al4V合金的高温抗氧化性能,以Ni-48%Mo-32%Si混合粉末为原料,采用激光熔覆技术在Ti6Al4V合金表面制备复合涂层,分析涂层物相、组织结构、高温抗氧化性能及抗磨损性能,并讨论相关机理。结果表明：复合涂层中无裂纹,与基体实现了良好的冶金结合;硬质相Ti₅Si₃、MoSi₂和Mo₅Si₃均匀分布于基体α-Ti、NiTi中。经恒温800 ℃氧化100 h后,复合涂层的氧化膜主要由TiO₂、SiO₂和NiO组成,结构连续致密,表现出较好的高温抗氧化性能。而Ti6Al4V合金氧化膜主要为疏松TiO₂,表面氧化严重;氧化后,复合涂层和基体的单位面积增重分别为1.31和23.38 mg/cm²;复合涂层和基体的摩擦因数分为0.44和0.52、磨损率分别为16.2×10^-5和22.6×10^-5mm³/Nm,复合涂层的摩擦学性能亦有明显提高。